高二物理上学期《光的粒子性》导学案.doc

《高二物理上学期《光的粒子性》导学案.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、河南省灵宝市第三高级中学2012-2013学年高二上学期物理《光的粒子性》导学案一．情景设计光能打出电子，这是否很神奇？二．自主学习一、光电效应定义：在照射下从物体发射出的现象，发射出来的电子叫做．二、光电效应的实验规律1、认识研究光电效应的电路图如右图，光线经窗口照在阴极K上，便有逸出——光电子。光电子在电场作用下形成。2、光电效应的实验规律（1）存在饱和电流在上图的实验中，保持光照的条件不变，在初始电流较小的情况下，随着所加电压的增大，光电流，但是存在一个，即：光电流达到此值以后，即使增加电压，光电流也不再增

2、加。（2）存在遏止电压在上图的实验中，即使电压为0，光电流也不为，只有将所加电压反向的时候（在光电管间形成使电子减速的电场），光电流才可能为。使光电流减小到0的反向电压称为，用符号表示。遏止电压的存在表明：，初速度的上限应该满足关系：。实验表明：对于一定颜色的光，遏止电压都是，与光照强度，这表明：光电子的能量只与有关，而与无关。（3）存在截止频率实验还表明，当入射光的频率减小到某一数值νc时，即使不施加反向电压也没有光电流，这表明已经没有了，这个频率称为，也就是说当：入射光的频率小于时，将不发生光电效应。（4）光

3、电效应具有瞬时性当入射光频率超过截止频率νc时，无论入射光怎样微弱，几乎在照到金属时产生光电流，这个时间不超过。三、光电效应解释中的疑难按照经典电磁理论，对于光电效应该如何解释？还应得出如下的结论：（1）（2）（3）但是这些结论与观察到的现象不符，为了解释光电效应，爱因斯坦在能量子假说的基础上提出光子理论，提出了光量子假设。四、爱因斯坦的光量子假设1、内容：光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分割的组成的。频率为ν的光的能量子为，这些能量子称为。（h为普朗克常量）2、爱因斯坦光电效应方

4、程在光电效应中金属中的电子吸收了光子的能量，一部分消耗在电子，另一部分变为光电子逸出后的。由能量守恒可得出：W0为电子逸出金属表面所需做的功，称为逸出功。Ek为光电子的最大初动能。爱因斯坦光电效应方程：3、爱因斯坦对光电效应的解释：①光强大，光子数多，释放的光电子也多，所以光电流也大。②电子只要吸收一个光子就可以从金属表面逸出，所以不需时间的累积。③从方程可以看出光电子初动能和照射光的频率成线性关系W0④从光电效应方程中，当初动能为零时，可得截止频率：ch五、光电效应理论的验证美国物理学家密立根，花了十年时间

5、做了“光电效应”实验，结果在1915年证实了爱因斯坦光电效应方程，h的值与理论值完全一致，又一次证明了“光量子”理论的正确。由于爱因斯坦提出的光子假说成功地说明了光电效应的实验规律，荣获1921年诺贝尔物理学奖。密立根由于研究基本电荷和光电效应，特别是通过著名的油滴实验，证明电荷有最小单位。获得1923年诺贝尔物理学奖。六、康普顿效应1、光的散射光在介质中与物质微粒相互作用，因而，这种现象叫做光的散射。2、康普顿效应1923年康普顿在做X射线通过物质散射的实验时，发现散射线中除有与入射线波长相同的射线外，还有比入

6、射线波长更长的射线，这个现象称为：。3、光电效应和康普顿效应深入的揭示了，前者表明：，后者表明：。七、光子的动量P=三．自主检测例1.光电效应实验的装置如图所示,则下面说法中正确的是（）A.用紫外光照射锌板,验电器指针会发生偏转B.用绿色光照射锌板,验电器指针会发生偏转C.锌板带的是负电荷D.使验电器指针发生偏转的是正电荷例2.入射光照射到某金属表面上发生光电效应,若入射光的强度减弱,而频率保持不变,那么()A.从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B.逸出的光电子的最大初动能将减小C.单位时间

7、内从金属表面逸出的光电子数目将减小D.有可能不发生光电效应例3.铝的逸出功是4.2eV,现在将波长200nm的光照射铝的表面.(1)求光电子的最大初动能;(2)求遏止电压;(3)求铝的截止频率.例4.密立根的实验的目的是:测量金属的遏止电压UC与入射光频率,由此算出普朗克常数h,并与普朗克根据黑体辐射得出的h相比较,以检验爱因斯坦方程式的正确性.实验结果是两种方法得出的普朗克常数h在0.5%的误差范围内是一致的.下表是某次实验中得到的某金属的UC和的几组对应数据.UC/V0.5410.6370.7140.80

8、90.87814/10Hz5.6445.8886.0986.3036.501试作出UC-图象并通过图象求出:(1)这种金属的截止频率;(2)普朗克常量.四．随堂训练：1.一束绿光照射某金属发生了光电效应,则下列说法正确的是()A.若增加绿光的照射强度,则单位时间内逸出的光电子数增加B.若增加绿光的照射强度,则逸出的光电子最大初动能增加C.若改用紫光照射,则可能不会发生